ISTITUTO COMPRENSIVO N.7 - VIA VIVALDI - IMOLA Via Vivaldi, 76 - 40026 Imola (BOLOGNA) Centro Territoriale Permanente: Istruzione Degli Adulti - IDA Appunti ridotti di Geometria Scuola Secondaria di I Grado - Ex Licenza Media Indice 1 Introduzione 1.1 Enti Geometrici Fondamentali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Definizioni Importanti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 Posizione reciproca di due rette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 2 3 2 Angoli 2.1 Misurare un angolo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Classificazione degli Angoli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 4 3 Poligoni 3.1 Classificazione dei Poligoni . . . . . . . 3.2 Triangoli . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.1 Classificazione in base ai lati . . 3.2.2 Classificazione in base agli angoli 3.3 Rettangoli e Quadrati . . . . . . . . . . 3.3.1 Rettangolo . . . . . . . . . . . . 3.3.2 Rettangolo: perimetro e area . . 3.3.3 Quadrato . . . . . . . . . . . . . 3.3.4 Quadrato: perimetro e area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 7 9 9 9 10 10 11 11 12 A Equivalenze 12 A.1 Misure Lineari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 A.2 Misure di Superficie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Bibliografia 12 1 1 1.1 Introduzione Enti Geometrici Fondamentali Punto Matematico Non ha dimensione e occupa una posizione. Si indica con le lettere maiuscole dell’alfabeto latino: A, B, C, D, . . . Retta Ha una dimensione: la lunghezza. Si indica con le lettere minuscole dell’alfabeto latino: a, b, c, d, . . . Contiene infiniti punti. Piano Ha due dimensioni: la lunghezza e larghezza. Si indica con le lettere minuscole dell’alfabeto greco: α (alfa), β (beta), . . . Contiene infiniti punti e infinite rette. 1.2 Definizioni Importanti Definizione (Semiretta). Ognuna delle parti in cui una retta rimane divisa da un suo punto. Definizione (Segmento). Parte di retta limitata da due suoi punti detti estremi del segmento. 2 Definizione (Segmenti consecutivi). Due segmenti si dicono consecutivi se hanno un estremo in comune. (Nella figura l’estremo in comune è il punto B) Definizione (Segmenti adiacenti). Due segmenti si dicono adiacenti se sono consecutivi e appartengono alla stessa retta. 1.3 Posizione reciproca di due rette Definizione (RETTE INCIDENTI). Due rette r e s si dicono incidenti quando hanno un punto in comune. Due rette r e s incidenti si dicono perpendicolari se dividono il piano in quattro parti uguali fra loro. Gli angoli che si formano sono di 90◦ . Definizione (RETTE PARALLELE). Due rette r e s si dicono parallele quando non hanno nessun punto in comune e appartengono allo stesso piano; e si scrive r k s. 3 2 Angoli Definizione (Angolo). Ognuna delle due parti di piano limitata da due semirette che hanno la stessa origine. L’origine delle semirette si chiama vertice dell’angolo. Le due semirette sono dette lati dell’angolo. Definizione (Angolo Convesso e Angolo Concavo). Si chiama angolo concavo la parte di piano che contiene i prolungamenti dei due lati; si chiama angolo convesso la parte di piano che non contiene i prolungamenti dei due lati. 2.1 Misurare un angolo La misura di un angolo si chiama ampiezza. Per misurare l’ampiezza di un angolo è necessario scegliere un altro angolo come unità di misura e contare quante volte è contenuto nell’angolo dato. Come “angolo-unità di misura” si sceglie il grado che è la 360-esima parte dell’angolo giro. Lo strumento che si usa per misurare l’ampiezza di un angolo si chiama GONIOMETRO (o rapportatore). 2.2 Classificazione degli Angoli NULLO misura 0◦ ACUTO misura meno di 90◦ RETTO misura 90◦ 4 OTTUSO misura più di 90◦ e meno di 180◦ PIATTO misura 180◦ CONCAVO misura più di 180◦ e meno di 360◦ GIRO misura 360◦ Definizione (Angoli consecutivi). Due angoli si dicono consecutivi se hanno il vertice e un lato in comune. Definizione (Angoli adiacenti). Due angoli si dicono adiacenti se hanno il vertice e un lato in comune, quindi sono consecutivi, e se gli altri due lati appartengono alla stessa retta. La loro somma è sempre 180◦ . 5 Definizione (Angoli Supplementari). Due angoli si dicono supplementari tra loro se la loro somma è un angolo piatto, cioè 180◦ . ⇓ 3 Poligoni Definizione (Figura geometrica). Si chiama figura geometrica un “insieme” di punti. Definizione (Poligono). Un poligono è figura geomerica piana formata da segmenti consecutivi (non intrecciati) in cui il primo estremo coincide con l’ultimo e dalla parte di piano da essi limitata. Definizione (Perimetro di un poligono). Il perimetro di un poligono è la somma dei suoi lati. Il perimetro si indica con 2p. Il perimetro della figura sopra è 2p = AB + BC + CD + DE + EA Definizione (Area di un poligono). L’Area di un poligono è la misura della sua superficie (“la parte che si può verniciare”). Definizione (Diagonale). Segmento che unisce due vertici opposti. 6 3.1 Classificazione dei Poligoni TRIANGOLO ha 3 lati, 3 vertici e 3 angoli QUADRANGOLO o QUADRILATERO ha 4 lati, 4 vertici e 4 angoli PENTAGONO ha 5 lati, 5 vertici e 5 angoli ESAGONO ha 6 lati, 6 vertici e 6 angoli ETTAGONO ha 7 lati, 7 vertici e 7 angoli 7 OTTAGONO ha 8 lati, 8 vertici e 8 angoli DECADONO ha 10 lati, 10 vertici e 10 angoli DODECAGONO ha 12 lati, 12 vertici e 12 angoli Definizione (Poligono Regolare). Un poligono che ha tutti i lati uguali si chiama equilatero. Un poligono che gli angoli uguali si chiama equiangolo. Un poligono che è equilatero e equiangolo si chiama regolare. ESEMPIO DI ESAGONO REGOLARE 8 3.2 3.2.1 Triangoli Classificazione in base ai lati TRIANGOLO EQUILATERO ha tutti i lati uguali ha tre angoli uguali a 60◦ TRIANGOLO ISOSCELE ha due lati uguali ha due angoli uguali TRIANGOLO SCALENO ha tutti i lati diversi ha tre angoli diversi 3.2.2 Classificazione in base agli angoli TRIANGOLO ACUTANGOLO ha tre angoli acuti TRIANGOLO OTTUSANGOLO ha un angolo ottuso e due angoli acuti TRIANGOLO RETTANGOLO ha un angolo retto e due angoli acuti 9 Osservazione. Un triangolo può essere classificato sia in base ai lati che in base agli angoli: TRIANGOLO RETTANGOLO ISOSCELE 3.3 3.3.1 Rettangoli e Quadrati Rettangolo Il rettangolo ha quattro angoli retti  = B̂ = Ĉ = D̂ = 90◦ . Base e altezza di chiamano anche dimensioni del rettangolo. Caratteristiche: • i lati opposti sono uguali e paralleli: AB = CD AB k CD e e AD = BC AD k BC • gli angoli adiacenti (vicini) a uno stesso lato sono supplementari (la loro somma è 180◦ )  + B̂=180◦ B̂ + Ĉ=180◦ Ĉ + D̂=180◦ D̂ + Â=180◦ • le diagonali sono uguali AC = BD e vengono tagliate a metà dal loro punto di intersezione AO = OC = DO = OB; • ciascuna diagonale divide il rettangolo in due triangoli uguali. 10 3.3.2 Rettangolo: perimetro e area PERIMETRO 2p 2p = b + h + b + h = 2×b+2×h = 2 × (b + h) b = 2p : 2 − h h = 2p : 2 − b 3.3.3 AREA A DIAGONALE d A = b×h A h A h= b b= d= p b2 + h 2 Quadrato Il quadrato ha quattro lati uguali AB = BC = AC = DA e quattro angoli retti  = B̂ = Ĉ = D̂ = 90◦ . Caratteristiche: • i lati opposti sono paralleli: AB k CD e AD k BC • gli angoli adiacenti (vicini) a uno stesso lato sono supplementari (la loro somma è 180◦ )  + B̂=180◦ B̂ + Ĉ=180◦ Ĉ + D̂=180◦ D̂ + Â=180◦ • le diagonali sono uguali AC = BD e vengono tagliate a metà dal loro punto di intersezione AO = OC = DO = OB; • le diagonali sono perpendicolari AC ⊥ BD (formano 4 angoli di 90◦ ); • ciascuna diagonale divide il quadrato in triangoli uguali; • le diagonali dividono gli angoli del quadrato in angoli uguali a 45◦ ; • il quadrato è un poligono regolare. 11 3.3.4 Quadrato: perimetro e area PERIMETRO 2p AREA A DIAGONALE d A = l × l = l2 2p = l + l + l + l = 4×l l = 2p : 4 A p d = pl2 + l2 = 2 × l2 √ d = A×2 d×d d2 = 2 2 √ l= A A= Equivalenze A.1 Misure Lineari ×10 km y : 10 ×10 hm x A.2 : 10 ×10 dam x y : 10 x ×10 m y : 10 ×10 dm x y : 10 ×10 cm x y : 10 mm x SIMBOLO km hm dam m dm cm mm Misure di Superficie 2 y : 100 x 2 hm y : 100 x 2 dam y : 100 x m 2 y : 100 x ×100 ×100 ×100 ×100 ×100 ×100 km y NOME Chilometro Ettometro Decametro Metro Decimetro Centimetro Millimetro 2 dm y : 100 x cm 2 y : 100 mm2 x Chilometro Ettometro Decametro Metro Decimetro Centimetro Millimetro NOME quadrato quadrato quadrato quadrato quadrato quadrato quadrato SIMBOLO km2 hm2 dam2 m2 (oppure mq) dm2 cm2 mm2 Riferimenti bibliografici [Agnesi, Baldi e Locatelli, 2007] L. Agnesi, M. Baldi e A. Locatelli ABC della GEOMETRIA, volume A, Ghisetti e Corvi Editori. [Flaccavento, 2000] G. Flaccavento Romano, Invito alla matematica Geometria A, Fabbri Editore. [Genovese, Manzone Bertone e Rinaldi, 2005] T. Genovese, L. Manzone Bertone, G. Rinaldi GEOMETRIA, volume a, Lattes Editore. [Zibetti, L. Tonolini e F. Tonolini, 2005] G. Zibetti, L. Tonolini e F. Tonolini Viaggio nella matematica Moduli di Geometria, volume 1, Minerva Italica. 12